DE69217239T2

DE69217239T2 - Verfahren zur behandlung von infiziertem abfall

Info

Publication number: DE69217239T2
Application number: DE69217239T
Authority: DE
Inventors: Erick Schmidt
Original assignee: Envirotrust Technologies Inc
Current assignee: Envirotrust Technologies Inc
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2012-10-30
Also published as: JP2901758B2; SG48251A1; AU2784192A; WO1993008849A1; CA2054841C; US5422074A; CA2054841A1; ES2101121T3; JPH07502911A; AU659689B2; DE69217239D1; ATE148349T1; EP0610292A1; EP0610292B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung biologisch-medizinischer und anderer infizierter Abfälle. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von Abfällen, die krankheitserregende Mikroorganismen enthalten, um die Menge der darin enthaltenen Krankheitserreger wesentlich zu reduzieren oder zu eliminieren und um sicherere, industriell nutzbare Produkte herzustellen.
Verschiedene Verfahren zur Behandlung und zur Verarbeitung von infiziertes Material enthaltendem Abfall, das heißt von verschiedenen krankheitserregenden Mikroorganismen enthaltendem Abfall, sind im Stand der Technik bekannt, und verschiedene Verfahren wurden getestet bei Versuchen, derartige Abfälle wirksam zu entkeimen. Jedoch haben die bekannten herkömmlichen Verfahren inhärente Nachteile, die deren Verwendung einschränken. Das derzeit am weitesten verbreitete Verfahren zur Entkeimung oder Behandlung infizierter Abfälle verwendet thermischen Abbau als den primären Behandlungsmechanismus. Die hochliegenden Temperaturen, die bei diesem Verfahren verwendet werden, werden im wesentlichen durch trockene Luft, Dampf oder Flammen erhalten, um die infizierten Mikroorganismen durch teilweisen molekularen Abbau bei niedrigeren Temperaturen oder einevollständige molekulare Zerstörung bei hohen Temperaturen zu entkeimen.
Ein Beispiel dieser Verfahrensart ist der Autoklav, der eine Kombination von Vakuum und unter Überdruck gesetztem Dampf verwendet, um klinische Produkte zu behandeln, wie etwa Instrumente und Container, sowie um gebrauchte Pflegematerialien vor ihrer Entsorgung zu dekontaminieren. Die Beschränkungen solcher Entkeimungssysteme umfassen das mögliche Entweichen von aerosolisiert und flüssig transportierten Krankheitserregern durch die Abwasser- und Abluftkanäle des Systems; die unvollständige Entkeimung von Materialien, die Krankheitserreger enthalten, welche den verwendeten Temperaturen widerstehen; mögliche unzulängliche Dampfbeaufschlagung des Zentrums der Abfalladungen; und das kontinuierliche Erfordernis des Aufbewahrens, Transportierens und Entsorgens des behandelten Materials, das im allgemeinen die Veraschung oder das Abladen auf Müllhalden umfaßt. Demzufolge ruft diese Technologie ein sekundäres Umweltproblem hervor, das die Entsorgung des behandelten Abfalls betrifft, und ist nicht dazu in der Lage, etwaige nützliche Nebenprodukte aus den behandelten Materialien herzustellen.
Ein weiteres konventionelles Verfahren unter Verwendung thermischer Technologien ist die Veraschung oder Müllverbrennung, die gegenwärtig die am häufigsten auf der Welt verwendete Behandlungsart für infizierte Abfälle ist. Jedoch ist diese Technologie nun verstärkt scharfen Umweltkritiken ausgesetzt und ist somit strengen Regelungen unterworfen. In vielen Fällen ist die Veraschung vollständig verboten aufgrund der Wahrscheinlichkeit, daß hierdurch gefährliche Produkte erzeugt werden. Folglich umfassen neue Richtlinien für die Veraschung höhere Standards, was die Emissionen beispielsweise von Wasserstoffchlorid und Kohlenmonoxid betrifft und neue Erfordernisse, was Dioxine und Phorane betrifft, die beim Verbrennen von komplexen Kunststoffmaterialien wie beispielsweise von Polyestern produziert werden. Um diese Standards zu erfüllen, muß die herkömmliche Veraschungstechnologie signifikant überarbeitet werden, wodurch diese Behandlungsverfahren in ökonomischer Hinsicht undurchführbar gemacht werden. Die Probleme resultierend aus den potentiellen toxischen Emissionen von Veraschungsverfahren stellen eine zusätzliche Beschränkung der traditionellen Probleme der mit diesen Verfahren verbundenen Zwischenlagerungen und Transport sowie Ablagerung der übrig bleibenden Asche auf Müllhalden dar.
Ein drittes konventionelles Verfahren zur Behandlung infizierter Abfälle, das thermische Technologien verwendet, umfaßt das Aufheizen des Abfalles in groß ausgeführten Mikrowellensystemen. Die Mikrowellensysteme sind insbesondere für die Entkeimung wasserbasierter Gewebe und Materialien geeignet, welche die Absorption der Mikrowellenfrequenzen ermöglichen. Jedoch hat es sich herausgestellt, daß Mikrowellensysteme uneffektiv sind zur Erzielung thermischer Entkeimung von trockenen Materialien. Darüberhinaus durchdringen Mikrowellenverfahren nicht solche Materialien, die durch metallische Einschlüsse wie Nadeln, Spritzen usw. abgeschirmt werden. Solche Verfahren sind darüber hinaus teuer für großvolumige Behandlungen und produzieren desinfizierten Abfall, der eine weitere Entsorgung erfordert, was mit weiteren Kosten und Problemen verbunden ist.
Abfallbehandlungsverfahren unter Verwendung von Chemikalien sind ebenso im Stand der Technik bekannt. Im allgemeinen werden zwei hauptsächliche chemische Methodenlehren bei Abfallbehandlungssysteme verwendet, die beide Gas- und Flüssigkeitsmechanismen verwenden. Ein Beispiel für ein Gassystem umfaßt das Beaufschlagen der Abfalladung mit einer geeigneten Menge eines gasförmigen chemischen Mittels wie beispielsweise Ethylenoxyd, Formaldehyd, Teeressigsäure und Betapropylaceton in einem geeigneten Behandlungsbehälter wie etwa einer atmosphärischen Kammer. Ethylenoxydgas wird oft verwendet bei der Entkeimung von wärmeunbeständigen Materialien, die ansonsten durch das Aussetzen gegenüber Hitze und Dampf zerstört würden. Jedoch sind diese Behandlungsverfahren in Ungnade gefallen, da die verwendeten Chemikalien als wahrscheinlich karzinogen gegenüber Menschen beurteilt werden und eine extreme Sorgfalt und Aufbewahrung während ihrer Verwendung erfordern. Diese Materialien bleiben auch nach der Behandlung gefährlich und erfordern spezielle Entgiftungsverfahren, so daß deren Konzentration in dem Behandlungsbereich Sicherheitsstandards erfordert.
Abfallbehandlungsmethodenlehren unter Verwendung flüssiger Chemikalien umfassen die Verwendung von Chlor, das ein sehr stark oxidierendes Mittel ist und in Wasser reagiert, um Hypochlorytionen zu bilden. Ein Beispiel einer solchen Methodenlehre unter Verwendung flüssigen Chlors umfaßt das Granulieren des Abfallmaterials und hierauf das Aussetzen der granulierten Teilchen gegenüber einer Chlorspray- oder -badbehandlung. Die Chlorbehandlung desinfiziert das granulierte Abfallmaterial durch Oxidieren der Krankheitserreger. Jedoch weisen derartige Systeme Beschränkungen bezüglich der Trocknung und abschließenden Entsorgung der mit Chlor behandelten desinfizierten Abfälle auf, die sichere Ablagerung der verbleibenden chlorierten Behandlungslösungen und das Ausmaß des Aussetzens und die nachfolgende Inaktivierung aller Krankheitserreger, die in die Abfallmasse eingebettet sind.
In neuester Zeit auftauchende infizierte Abfallmaterialbehandlungsverfahren verwenden fortgeschrittene Technologien, die aus den Gebieten der Elektronik und Physik stammen. Solche Verfahren erzielen die Zerstörung der infizierten Mikroorganismen innerhalb des Abfalls durch Beschießen des Abfallgutes mit elektronischen Strahlen oder elektromagnetischer Strahlung. Beispiele solcher Methodenlehren die derzeit angewendet werden, verwenden Gammastrahlung, Elektronenstrahlbestrahlung und Ultraviolettlichtbestrahlung, um die Krankheitserreger, die in dem Abfallgut vorhanden sind zu zerstören.
Zum Beispiel verwenden Gammabestrahlungssysteme starke Strahlung, die aus radioaktiven Quellen wie etwa Kobalt-60 und Zäsium-137 stammen. Solche Systeme werden primär verwendet für die Sterilisierung medizinischer Versorgungsmaterialien und Nahrung. Jedoch wurden Hochleistungs-Gammabestrahlungssysteme so ausgelegt, daß sie große Volumina infizierter Abfallmaterialien in kontinuierlichen Fördereinrichtungen verarbeiten. Der Nachteil solcher Systeme umfaßt die offensichtlichen Gefahren für das Personal, was zusätzlich Sicherheitsmaßnahmen erfordert wie etwa das Abschirmen der Strahlungseinheiten, wodurch schließlich die Kosteneffektivität dieser Verfahren sinkt. Darüberhinaus hängt die Effektivität solcher Verfahren von kontinuierlichen Einstellungen der Bestrahlungsdauer ab, um diese dem kontinuierlichen Zerfall des radioaktiven Materials anzupassen. Ein ernsthafteres Problem dieser Systeme betrifft die Entsorgung der verbrauchten Bestrahlungsquellen und des behandelten Abfalls, da hierin radioaktive Spuren vorhanden sind.
Ein anderes Behandlungsverfahren umfaßt das Aussetzen des Abfallmaterials gegenüber einer Elektronenstrahl-Bestrahlung unter Verwendung von Elektronenenergien, die 10&sup7; Elektronenvolt (eV) überschreiten. Kommerzielle Linearbeschleuniger werden in extenso genutzt für die Einzelentkeimung chirurgischer Verbände und anderer entsorgbarer medizinischer Produkte. Jedoch erfordert die Verwendung von Elektronenstrahlenergie für die Entkeimung und Behandlung infizierter Abfallmaterialien eine sehr große Einrichtung verbunden mit den in den Kosten und den Beschäftigungssicherheitsprozeduren liegenden Problemen. Zum Beispiel bleibt die Möglichkeit, daß ein Arbeiter geringe Sekundärröntgenstrahlen absorbiert, und das Entsorgen des behandelten Abfalls erfordert eine vollständige Sekundärlagerung, Transport und Endlagerung. Während dieses Verfahren im wesentlichen wirksam ist für die Zerstörung vorhandener Krankheitserreger, wird darüberhinaus die Einwirkungseffektivität der Elektronenstrahlenergien mit wachsender Entfernung, Dichte und dem Vorhandensein einer metallischen Abschirmung in dem Abfallmaterial, verursacht durch Nadeln, Spritzen etc., kleiner, wodurch die Garantie der vollständigen Desinfizierung des behandelten Materials eingeschränkt wird.
Eine dritte Art von Bestrahlungstechnologie zur Behandlung infizierter Abfälle umfaßt Ultraviolettlichtbestrahlung. Jedoch hat sich herausgestellt, daß ultraviolette Wellenlängen im wesentlichen nur für die Oberflächenbehandlung des Abfallmaterials wirksam ist und deshalb nicht geeignet ist für die Behandlung infizierter Abfallmaterialien, die ein Einwirken auf unter der Oberfläche liegende Bereiche erfordert, um die Entkeimung durchzuführen. Diese Charakteristik beschränkt die Verwendung ultravioletter Strahlung auf die Behandlung großvolumiger gemischter infizierter Abfälle.
Verfahren zur Eliminierung oder Reduzierung der Konzentration von Krankheitserregern innerhalb der Abfallmaterialien zur Produzierung von Naturdüngermaterialien sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 3 953 191 ein Verfahren zur Entfernung schädlicher Krankheitserreger aus dem Abfall einer Baumwollentkörnungsmaschine und von Unkrautsamen, um einen Dünger herzustellen. Dieses Verfahren umfaßt das Zerkleinern oder Mahlen des Entkörnungsabfalles und das Verdampfen des Materials durch Temperaturen von 215 ºF (102 ºC) und bei einem konstanten Druck von 30 psi (207 kPa). Das US-Patent Nr. 4 743 287 offenbart ein Verfahren zur Abfallbehandlung organischer Materialien, um eine Düngerzusammensetzung mit einer Hominsäurengrundlage herzustellen, das das Granulieren des Materials umfaßt und hierauf das Reagieren des granulierten Materials mit Wasser, Säure und einer Base. Eine Temperatur von ungefähr 110 bis 280 ºF (43 - 138 ºC) und ein Druck von bis zu 30 psi (207 kPa) wird in dem Reaktionsbehälter aufrechterhalten. Außerdem offenbart das US-Patent Nr. 5 021 077 ein Verfahren zur Herstellung natürlicher Stickstoffpartikel, die als Pflanzennahrung nützlich sind, durch Granulieren des Abfallmaterials und hierauf Aufheizen des Materials bei einer Temperatur von ungefähr 50 - 100 ºC. Jedoch offenbart diese Patent, daß das Aufwärmen auf höhere Temperaturen als 100 ºC nachteilig die Denaturierung der in dem Material vorhandenen Proteine hervorruft. Im Gegensatz zu dem vorliegenden Verfahren ist keiner der bekannten Prozesse auf die Verarbeitung infizierten Abfalls gerichtet.
Demgemäß besteht Bedarf für ein Verfahren zur Behandlung infizierten Abfallmaterials, um die Konzentration der hierin enthaltenen Krankheitserreger wesentlich zu reduzieren oder zu eliminieren, welches sicher, wirksam und ökonomisch ist und welches nützliche Produkte erzeugt.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren zur effektiven Behandlung infizierter Abfallmaterialien zur Verfügung zu stellen, um die Konzentration der hierin enthaltenen Krankheitserreger wesentlich zu reduzieren und das in einem Zurverfügungstellen nützlicher Produkte resultiert. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das krankheitserregende Mikroorganismen enthaltende Material durch ein Verfahren bearbeitet, das folgendes umfaßt: Das Granulieren des Abfallmaterials; das Behandeln des granulierten Abfallmaterials durch Aufheizen auf eine Temperatur von ungefähr 160 bis 200 ºC bei einem Druck von ungefähr 90 - 226 psi ( 620 - 1.558 kPa) in einer Atmosphäre, die einen gelösten Stoff mit einer Konzentration enthält, die sich von derjenigen unterscheidet, die bekanntermaßen in den krankheitserregenden Mikroorganismen auftritt. Die Atmosphäre wird hierbei aus einer flüssigen Salzlösung erzeugt, die ein Lösungsmittel und einen gelösten Stoff umfaßt. Das granulierte Material wird für eine Zeitdauer behandelt, die ausreichend ist, um die Menge der krankheitserregenden Mikroorganismen in dem besagten Material wesentlich zu reduzieren oder vollständig zu eliminieren. Nach der Behandlung wird das behandelte Abfallmaterial von jeder etwaig vorhandenen flüssigen Phase getrennt. Die vorliegende Erfindung umfaßt auch nützliche flüssige Dünger und industrielle Verbundmaterialien, die ein Produkt des vorliegenden Verfahrens sind.
Figur 1 zeigt die Hauptverfahrensschritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Diagramm.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung und Desinfizierung von Abfall, der krankheitserregende Mikroorganismen enthält. Genauer gesagt, ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Behandlung infizierter Abfallmaterialien gerichtet, die Krankheitserreger enthalten wie etwa solche, die in Krankenhäusern, veterinären Einrichtungen und ähnlichem anfallen, um hierdurch die hierin enthaltene Menge der krankheitserregenden Mikroorganismen wesentlich zu reduzieren oder gänzlich zu eliminieren. Mit "wesentlich reduzieren" ist gemeint, daß die Konzentration der Krankheitserreger reduziert wird auf unter Verwendung herkömmlicher Prüfverfahren nicht ermittelbare Werte. In vielen Fällen werden die Krankheitserreger vollständig aus dem Abfall eliminiert. Die hierdurch behandelten Materialien können anschließend weiterverarbeitet werden in nützliche Materialien wie etwa flüssige Dünger, industriell verwendbare Verbundrohstoffe oder Verbundausgangsmaterialien.
Die krankheitserregenden Mikroorganismen, die mit dem vorliegenden Verfahren behandelbar sind, erscheinen unbeschränkt zu sein und umfassen alle bekannten menschlichen krankheitserregenden Mikroorganismen, wie im allgemeinen Viruse, Bakterien, Pilze, Protozoen etc. Spezielle Beispiele von Krankheitserregern, die mit den vorliegenden Verfahren behandelt werden können, umfassen aber sind nicht beschränkt auf: Brucellose spp., Campylobacter spp., Clostridium spp., Diphterie, Hämophilus spp., Listerien spp., Meningococcus spp., Bordetella spp., Pneumococcus spp., Salmonellen spp., Shigella spp., E. Coli spp., Yersinia spp., Hepatitis A Virus, Hepatitis B Virus, Hepatitis C Virus, Hepatitis D Virus, Humanimmunschwäche (HIV) Virus, Masern Virus, Mumps Virus, Röteln Virus, Varicella-Gürtelrose Virus, Zytomegahe Virus, Epstein-Barr Virus, Herpes simplex Virus Typ 1, Herpes simplex Virus Typ 2, Humanherpes Virus Typ 6.
Obwohl es nicht gewünscht ist, auf eine bestimmte Theorie beschränkt zu sein, wird angenommen, daß das vorliegende Verfahren die krankheitserregenden Mikroorganismen, die in dem Abfallmaterial anwesend sind, wesentlich reduziert oder total eliminiert durch die spezielle Kombination der verwendeten Temperatur, Druck und Atmosphäre. Das heißt, es wird angenommen, daß die Behandlung des Abfallmaterials bei hohen Temperaturen und Drücken in Anwesenheit einer nichtisotonischen Atmosphäre die krankheitserregenden Mikroorganismen denaturiert, indem deren Molekularstruktur geändert wird, so daß deren äußere Schutzschicht entweder aufgebrochen oder durch osmotischen Schock und/oder biochemische Reaktionen verändert wird. Dies führt dazu, daß entweder die Mikroorganismen funktionell zerkleinert werden und/oder die genetische Information innerhalb der Mikroorganismen strukturell geändert wird, so daß eine weitere Vervielfachung der Krankheitserreger nicht auftreten kann. Folglich werden die ursprünglichen krankheitserregenden Einheiten in einzelne chemische Elemente zerteilt, wodurch sie folglich deren infektiösen Charakter verlieren.
Das Verfahren zur Behandlung infizierter Abfälle gemäß der vorliegenden Erfindung kann am besten unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben werden. Die Hauptverfahrensschritte des vorliegenden Verfahrens umfassen das Granulieren des Abfallmaterials - 1; das Behandeln des granulierten Abfallmaterials durch Aufheizen auf eine Temperatur von 160 - 200 ºC bei einem Druck von ungefähr 90 - 226 psi ( 620 -1558 kPa) in einer nichtisotonischen Atmosphäre - 2; und das Trennen des behandelten Materials in feste und flüssige Phasen - 3.
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren wird das Abfallmaterial zuerst mechanisch für die Behandlung vorbereitet durch das Granulieren des Materials in Partikel, die eine Teilchengröße aufweisen, welche die Behandlung des gesamten Materials mit der nichtisotonischen Atmosphäre erleichtern. Dies wird durch Verfahrensschritt 1 dargestellt. Die Partikel sollten in einem Ausmaß granuliert werden, das ausreichend ist, um die effektive Oberfläche des Materials auf ein geeignetes Maß anzuheben, um die wirksame Verarbeitung aller Bereiche des Materials zu ermöglichen. Jedoch sollte ganz allgemein das Abfallmaterial granuliert werden in Teilchen mit einer Teilchengröße von ungefähr 0,0625 - 0,25 inches ( 1,59 - 6,35 mm) und bevorzugterweise ungefähr 0,0625 - 0,125 inches ( 1,50 - 3,18 mm).
Der Verfahrensschritt des Granulierens kann mit Hilfe jeglicher geeigneter und beim Stand der Technik verwendeter Vorrichtungen, die das Material in geeignete Größen granuliert, durchgeführt werden. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist ein "ball and jewel"-Granulierer, hergestellt von Sterling, Inc. aus Milwaukee, WE. Ein Beispiel eines besonders bevorzugten Granuliergerätes, das für das vorliegende Verfahren nützlich ist, besteht aus Messern, die an Rotoren montiert sind, welche das Material gegen die Messer schert, welche an den Innenwänden einer Schneidkammer montiert sind. Die Größe der Partikel kann gesteuert werden durch Durchführen des granulierten Materials durch ein geeignetes Bodensieb nach dem Granulieren. Das Abfallmaterial sollte für eine Zeitdauer granuliert werden, die ausreichend ist, um das Abfallmaterial in Fragmente und Partikel der gewünschten Größe zu verarbeiten.
Nach dem Verfahrensschritt des Granulierens wird das granulierte Abfallmaterial behandelt durch das Aufheizen auf eine hohe Temperatur unter hohen Drücken in einer nichtisotonischen Atmosphäre für eine geeignete Zeitdauer. Eine solche Behandlung des granulierten Abfallmaterials kann ausgeführt werden in einem geeigneten Druckbehälter Geeignete Druckbehälter sollten in Übereinstimmung mit den ASME- Standards hergestellt sein basierend auf deren Größe und deren Druckgröße, die während des Verfahrens erreicht werden kann. Dies wird durch Verfahrensschritt 2 in Figur dargestellt. Insbesondere wird das granulierte Abfallmaterial aufgeheizt auf eine Temperatur von ungefähr 160 - 200 ºC bei einem Druck von ungefähr 90 - 226 psi ( 620 bis 1558 kPa) in einer nichtisotonischen Atmosphäre. Diese Behandlung wird für eine Zeitdauer fortgesetzt, die ausreichend ist, um die Menge der in dem Material vorhandenen krankheitserregenden Mikroorganismen wesentlich zu reduzieren oder vollständig zu eliminieren auf einen nicht ermittelbaren Wert, der durch herkömmliche Prüftechnologien festgestellt werden kann, wie etwa durch die Infectious Unit Assay-Methode.
Die Behandlung des granulierten Abfallmaterials umfaßt das Aussetzen des Materials gegenüber Temperaturen die ausreichend hoch sind, um die hierin vorhandenen krankheitserregenden Mikroorganismen zu inaktivieren oder zu zerstören. Im allgemeinen hat sich herausgestellt, daß das Aufheizen des Materials auf eine Temperatur von ungefähr 160 - 200 ºC diese Aufgabe erfüllt. Das Aufheizen des Abfallmaterlals bei dieser Temperatur ist ebenso vorteilhaft, wenn es unterhalb der Bereiche stattfindet, bei denen Dioxine und andere toxische Chemikalien aus dem Abfall produziert werden. Bevorzugterweise wird das Material auf eine Temperatur von ungefähr 170 - 180 ºC aufgeheizt. Die Wärme kann der Reaktionskammer durch jedes geeignete, dem Fachmann geläufige Mittel zugeführt werden. Jedoch besteht ein Beispiel für ein geeignetes Hitzeerzeugungsgerät in einem Heizband, wie es beispielsweise von Fast Heat Element Manufacturing Co., Inc. of Elmhurst, IL. hergestellt wird.
Die Behandlung des Abfallmaterials in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren muß bei einem Druck stattfinden, der auf ein Maß eingestellt wird, das ausreichend ist, um die Zerstörung der äußeren Schicht der in dem Material vorhandenen Krankheitserreger sicherzustellen. Im allgemeinen wurde herausgefunden, daß die Behandlung des Abfallmaterials bei einem Druck von ungefähr 90 - 226 psi (620 - 1558 kPa) diese genannte Aufgabe erfüllt. Bevorzugterweise sollte das Abfallmaterial bei einem Druck von ungefähr 115 - 146 psi ( 793 - 1007 kPa) behandelt werden.
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren findet die Behandlung des granulierten Abfallmaterials bei Temperaturen und Drücken statt, wie sie oben angegeben wurden, in einer nichtisotonischen Atmosphäre. Das heißt, die Atmosphäre, in der der Abfall behandelt wird, besitzt eine Konzentration gelöster Stoffe, die sich von derjenigen unterscheidet, die bekanntermaßen innerhalb der Organismen in dem Abfall auftritt. Dies verursacht, daß der Druck auf der einen Seite der Zellmembran unterschiedlich von demjenigen auf der anderen Seite ist, wodurch eine Druckdifferenz über die Zellmembran erzeugt wird. Dieser nichtisotone Zustand der Atmosphäre unterstützt das Zerstören oder Ändern der äußeren Schutzschicht der krankheitserregenden Mikroorganismen, die in dem Abfall anwesend sind. Um dieses Ergebnis zu erzielen, kann die Atmosphäre entweder hypertonisch oder hypotonisch im Verhältnis zu den behandelten Organismen sein, jedoch in jedem Falle muß sie diesbezüglich nichtisotonisch sein.
Die Atmosphäre muß nichtisotonisch sein bezüglich der behandelten Mikroorganismen. Die Tonizität der Atmosphäre wird als wichtiger Faktor bei der Zerstörung oder Änderung der Integrität und infektiösen Natur der krankheitserregenden Mikroorganismen eingeschätzt, was ein Druckdifferential über die Zellwandmembran von 0 erfordert, um deren Unversehrtheit beizubehalten.
Die nichtisotonische Atmosphäre kann erzeugt werden durch viele geeignete und dem Fachmann basierend auf der vorliegenden Erfindung offensichtliche Arten und ist nicht beschränkt. Jedoch ist es bevorzugt, daß die nichtisotonische Atmosphäre den Dampf aus einer nichtisotonischen Salzlösung umfaßt. Wenn der Dampf einer nichtisotonischen Salzlösung verwendet wird, kann die Atmosphäre erzeugt werden z. B. durch Beschicken einer hypertonischen Salz-/Wasserlösung auf den Boden des Behandlungsbehälters vor dem Aufheizen. Sobald die Aufheizung innerhalb des Behälters begonnen hat, verdampft die Salz- /Wasserlösung unter Erzeugung von Dampf aus der Salzlösung. Der Dampf wird ebenso hypertonische sein, wodurch eine nichtisotonische (d. h. insbesondere hypertonische) Atmosphäre innerhalb des Reaktionsbehälters zur Verfügung gestellt wird. Eine andere Methode zur Erzeugung der nichtisotonischen Atmosphäre in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren verwendet einen externen Hochdruckdampfgenerator, der mit einer nichtisotonischen Salzlösung beschickt wird und am Behandlungsbehälter befestigt wird. Beispiele für solche geeigneten Dampfgeneratoren, die für das vorliegende Verfahren nützlich sind, sind beispielsweise diejenigen von Foster-Wheeler, Inc. aus Perryville, NJ hergestellten. Der Dampfgenerator injiziert den vorgeheizten Dampf, der aus der nichtisotonischen Salzlösung aufsteigt, in den Behandlungsbehälter, wodurch die notwendige Atmosphäre zur Verfügung gestellt wird. Diese Alternative weist Vorteile auf, die darin bestehen, daß der Dampf bei geeigneten Drücken und Temperaturen injiziert wird, um den Erhalt und das Aufrechterhalten der gewünschten Drücke und Temperaturen innerhalb des Behälters in der oben beschriebenen Art zu unterstützen.
Die nichtisotonische Salzlösung, die verwendet wird, um die nichtisotonische Atmosphäre innerhalb des Behandlungsbehälters in Übereinstimmung mit den obengenannten Verfahren zu bilden, kann aus jeder Salzlösung hergestellt werden, die eine Atmosphäre zur Verfügung stellt, welche im Vergleich zu den krankheitserregenden, in dem Abfall anwesenden Mikroorganismen nichtisotonisch ist. Zum Beispiel kann Kaliumchloryd verwendet werden, um die nichtisotonische Atmosphäre zu bilden. Andere Salze, von denen angenommen wird, daß sie als Komponente der nichtisotonischen Salzlösung wirksam sind, die nichtisotonische Atmosphäre zu produzieren, umfassen Chloryd-, Sulfat-, Phosphat, Nitrat- und Carbonatsalze aus Kalium, Natrium, Amonium, Magnesium und Kalzium. Jedoch ist es bevorzugt, daß Kaliumchloryd oder ein anderes Salz, das Pflanzennahrungseigenschaften aufweist, verwendet werden. Die nichtisotonische Salzlösung sollte ungefähr 20 - 30 Gew.-% und bevorzugterweise ungefähr 25 Gew.-% des Salzes aufweisen. Es sollten Lösungen zur Verfügung gestellt werden, die eine Atmosphäre bilden mit ungefähr 1 - 7 % und bevorzugterweise ungefähr 5 % des Salzes. Die nichtisotonische Salzlösung kann durch jedes Standardverfahren hergestellt werden, das dem Fachmann aufgrund des Standes der Technik präsent ist.
Um eine maximale Durchdringung des granulierten Abfallmaterials durch die nichtisotonische Atmosphäre sicherzustellen, wird es bevorzugt, daß das infektiöse Abfallmaterial während des gesamten Behandlungszeitraumes kontinuierlich bewegt wird. Die Bewegung des Materials kann durch jedes geeignete, dem Fachmann geläufige mechanische Gerät durchgeführt werden und ist nicht beschränkt. Beispiele geeigneter Bewegungs- bzw. Rührgeräte sind diejenigen, die von Vibration Products Inc. aus Wyoming, RI hergestellt werden.
Das granulierte Material wird für eine Zeitdauer behandelt, die ausreichend ist, um die innerhalb des Materials vorhandenen krankheitserregenden Mikroorganismen wesentlich zu reduzieren (d. h., auf nicht ermittelbare Werte) oder total zu eliminieren. Die Dauer der Behandlung kann in Abhängigkeit des Aufbaus des behandelten Materials variieren, insbesondere in Abhängigkeit von der Menge der hierin enthaltenen krankheitserreger und der Menge des behandelten Materials. Geeignete Behandlungsdauern für einzelne Proben sind dem Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung geläufig. Jedoch wird allgemein angenommen, daß eine Behandlung für eine Zeitdauer von ungefähr 20 - 60 min. und bevorzugterweise ungefähr 30 min. ausreicht, um 500 lb. (227 kg) oder größere Ladungen von Abfallmaterial zu desinfizieren und die Ziele des Verfahrens zu erhalten.
Am Ende des Behandlungszeitraumes wird der Behandlungsbehälter auf normalen Luftdruck gebracht. Zu diesem Zeitpunkt können etwaige in dem Behandlungsbehälter angesammelte Flüssigkeiten in einen Aufbewahrungstank gepumpt werden, während die Hauptbehandlungskammer geöffnet wird, um das desinfizierte, behandelte Abfallmaterial zu entfernen. Dies wird durch Verfahrensschritt 4 in Figur 1 dargestellt. Diese angesammelten Flüssigkeiten können für ein Mischen mit zusätzlichen Flüssigkeiten zurückbehalten werden, die aus dem Material aufgrund weiterer Behandlung entstehen, welche nachfolgend aufgeführt ist, oder können direkt als ein flüssiger Dünger oder ein Bestandteil hiervon verarbeitet werden.
Wenn der Behandlungsbehälter auf Normaldruck gebracht wird, kann aus dem behandelten Material und dem Behandlungssystem Dampf erzeugt werden. Um diesen Dampf einzufangen und zu verwenden kann ein Kondensator an einer geeigneten Stelle an dem Behandlungsbehälter angebracht werden. Der Kondensator dient hierbei dazu, den Dampf in Flüssigkeit umzuwandeln, welche dann in den obengenannten Aufbewahrungstank gepumpt und mit anderen in dem Prozeß gebildeten Flüssigkeiten gemischt werden kann. Da der kondensierte Dampf im wesentlichen zumindest das Salz enthält, das zur Bildung der nichtisotonischen Atmosphäre benutzt wurde, ist er in dem flüssigen Dünger, der durch das vorliegende Verfahren gebildet wird, nützlich.
Das behandelte Abfallmaterial wird hierauf weiter verarbeitet, um das Trennen des Materials in feste und flüssige Phasen durchzuführen. Dies wird durch Verfahrensschritt 3 in Figur 1 dargestellt. Diese Trennung kann ausgeführt werden durch verschiedene geeignete Vorrichtungen, die dem Fachmann aufgrund der vorliegenden Offenbarung geläufig sind. Zum Beispiel können herkömmliche Zentrifugengeräte verwendet werden, um das behandelte Material wirksam in feste und flüssige Phasen zu trennen. Beispiele geeigneter Zentrifugen sind diejenigen, die von Bird Machine of South Walpole, MA hergestellt werden. Diese Behandlung trennt das behandelte Material in eine feste Phase, die das desinfizierte feste Abfallmaterial umfaßt, und eine flüssige Phase, die im wesentlichen das Kondensat der Salzdampfatmosphäre umfaßt, und eine wäßrige Phase des Abfallmaterials, die hochkonzentrierte organische, anorganische und mineralische Elemente umfaßt.
Die flüssige Phase kann hierauf entfernt werden und mit der angesammelten Flüssigkeit des Behandlungsbehälters, welche davor entfernt wurde und oben beschrieben ist, kombiniert werden. Die Kombination der verbleibenden Flüssigkeiten kann durchgeführt werden in einem geeigneten Behälter wie etwa einem Mischer, wie es dem Fachmann geläufig ist. Dies wird durch Verfahrensschritt 6 in Figur 1 dargestellt. Das resultierende Flüssigkeitsgemisch enthält eine Vielzahl wertvoller Pflanzennährstoffe wie beispielsweise elektrolytische Komponenten der nicht isotonischen Atmosphäre und/oder eine restliche nichtisotonische Salzlösung und deshalb ist es nützlich für eine direkte Verwendung bei Böden als ein flüssiger Dünger. Der hierdurch hergestellte flüssige Dünger kann direkt in Konzentrationen verwendet werden in Korrelation mit einer Düngeranalyse oder kann mit anderen kommerziellen wasserlöslichen chemischen Düngern gemischt werden, um einen Ziel-NPK- Kombinationsflüssigdünger zu erhalten.
Die verbleibende feste Phase kann hierauf sicher weggeworfen oder weiterverarbeitet werden. Wenn das Material weggeworfen wird, kann dies sicher ohne weitere Behandlung durchgeführt werden. Die behandelte feste Phase ist im Hinblick auf die Umwelt sicher und nicht giftig und folglich kann sie mit dem herkömmlichen Abfall entsorgt werden.
Wenn die feste Phase als ein industriell anwendbarer Verbundrohstoff verwendet werden soll, kann sie zuerst dehydriert werden, um etwaigen verbliebenen Dampf zu entfernen. Die Dehydrierung wird als Verfahrensschritt 5 in Figur 1 dargestellt. Im allgemeinen sollte das Material dehydriert werden, auf einen Dampfgehalt von nicht mehr als 10 %, obwohl der Enddampfgehalt mit dem letzten Gebrauch des Materials variieren kann. Die feste Phase kann in konventionellen Dehydratoren oder Extrudern dehydriert werden, wie sie dem Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung geläufig sein werden. Wenn das feste Material dehydriert werden soll, ist es im allgemeinen angemessen, einen Schrubber in der Dehydrationseinheit zu befestigen, um jegliche organische Duftmaterialien zu entfernen, die hierin unter Umständen enthalten sind.
Sobald das feste Material dehydriert ist, kann es verwendet werden als industrieller Rohstoff und verarbeitet werden in jedes beliebige Produkt durch Herstellung durch herkömmliche Extrusionsverfahren. Diese feste Phase enthält im wesentlichen verschiedene Anteile von Polymermaterialien, Papier, Glas, etc., in Abhängigkeit von dem Profil des verarbeiteten Originalabfalls. Bevorzugterweise wird das dehydrierte feste Material in Übereinstimmung mit den Verfahren des Patentinhabers zur Herstellung von Verbundmaterialien verarbeitet, die in der US-Patentanmeldung Nr. 07/727176 offenbart sind.
Infizierte oder biologisch-medizinische Abfallmaterialien, die mit dem vorliegenden Verfahren verarbeitet werden können, sind im allgemeinen jegliche Abfallmaterialien, die krankheitserregende Mikroorganismen enthalten, wie etwa Abfälle, die aus medizinischen, veterinären, Labor- und Transportquellen stammen, welche entsprechend den Regelungen als "infiziert" eingestuft werden. Das Abfallmaterial, das krankheitserregende Mikroorganismen enthält, kann Mischungen aller Arten herkömmlichen Abfalls enthalten einschließlich Kunststoffe, Papier, Metall, Glas etc. Beispiele der Materialart, die in dem Abfall enthalten sind, welcher durch das vorliegende Verfahren erzeugt wird, beinhalten Kunststoff und Verbundkartonagen; Kunststoff und Glasröhrchen; Spritzen und Utensilien; Aluminiumverpackungskomponenten; Subkutannadeln; Papierwaren; Gewebematerialien; Bett-Textilien und -fasern; Absorptionsprodukte (wie Windeln und Damenbinden); Wegwerfpapier; gemischte Vorhangstoffe; Bandagen; Gummihandschuhe, -röhrchen und andere Polymermaterialien; überschüssige medizinische Flüssigkeiten und organische Gewebe; Restmetallteilchen von Verpackungen; Abfall von diagnostischen und chirurgischen Verfahren und Kulturen; Bestände infizierter Mittel etc. Im Allgemeinen sind die einzigen Materialien, die derzeit als ungeeignet für die Behandlung mit dem vorliegenden Verfahren eingeschätzt werden, radioaktive und toxische Chemikalien, deren Mischung mit dem zu behandelnden Abfallmaterial in Produktmaterialien resultieren würden, die bestehende Sicherheitsstandards überschreiten würden.
Das Abfallmaterial kann direkt mit dem vorliegenden Verfahren behandelt werden, ohne daß ein Vorsortieren nötig wäre. Folglich kann das vorliegende Verfahren verwendet werden, um Materialien zu behandeln, welche besonders verpackt sind gemäß etwaiger Richtlinien, beispielsweise in der Form von vorgeschriebenen kodierten Boxen und Plastikbeuteln, ohne daß die Verpackung von ihrem Inhalt getrennt werden müßte. Dies sorgt für einen einzigartigen Vorteil gegenüber herkömmlichen Methoden zur Behandlung infizierter, Abfall enthaltenden Materialien.
Obwohl die Vorrichtung, die verwendet wurde, um das vorliegende Verfahren auszuführen, variieren kann und verschiedene geeignete Konfigurationen hierfür dem Fachmann geläufig sein werden, wird es bevorzugt, daß der Granulierapparat und der Behandlungsbehälter innerhalb des gleichen abgeschlossenen Systems gehalten werden. Das heißt, der Granulierapparat wird bevorzugterweise innerhalb eines abgedichteten Behälters gehalten, der dafür bestimmt ist, infiziertes Material und hiermit verbundene in der Luft schwebende Partikel zu isolieren, so daß keine Kontaminierung der äußeren Umgebung auftreten kann. Um diese Aufgabe zu erfüllen, sollte der versiegelte Granulierapparat als ein Untersystem des kompletten Behandlungssystems ausgelegt sein. Folglich werden nach der Granulierung die zerkleinerten Partikel in den Bearbeitungsabschnitt innerhalb desselben Behälters transportiert. Der gesamte Behälter kann hierauf abgedichtet und unter Druck gesetzt bleiben während des Granulierens und der Behandlung, um eine Desinfektion sicherzustellen vor der Öffnung des Systems für ein erneutes nachfolgendes Beladen mit Abfallmaterialstapeln.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend veranschaulicht unter Bezugnahme auf die folgenden speziellen, nicht beschränkenden Beispiele.
Die folgenden Beispiele zeigen das Verfahren der vorliegenden Erfindung und dessen Wirksamkeit bezüglich ein wesentliches Reduzieren oder totales Eliminieren der Menge krankheitserregender Mikroorganismen, welche in dem infizierten Abfallmaterial vorhanden sind. Jedes der Beispiele erfolgte unter Verwendung der folgenden Vorrichtung.
Es wurde eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die als eine Reaktionskammer einen speziellen Druckbehälter umfaßte, der in Übereinstimmung mit den ASME-Anforderungen insbesondere "ASME boilers and pressure wessels code section VIII", angefertigt wurde und der bis auf einen Maximaldruck von 1200 psi (8274 kPa) getestet wurde. Die Reaktionskammer wurde aus einem Edelstahlzylinder hergestellt mit einer ½ lnch (1,3 cm) dicken Wand und einem inneren Durchmesser von 3,5 Inch (8,9 cm). Der Zylinder war 10 inches (25,4 cm) hoch.
Die Reaktionskammer umfaßte darüberhinaus einen Deckel, der ebenso aus ½ Inch (1,3 cm) dickem Edelstahl hergestellt wurde. Der Deckel wurde an dem Körper der Reaktionskammer mit acht Druckbolzen befestigt. Ein O-Ring aus Tetrafluorethylen (TFE) diente als eine Druckdichtung zwischen dem Deckel und der Kammer. Ein Heizband, das von Fast Heat Element Manufacturing Co., Inc. aus Elmhurst, IL hergestellt wurde, wurde an dem Boden des Druckbehälters angebracht und kontinuierlich mit elektrischer Energie versorgt.
Ein Druckmesser wurde auf dem Deckel montiert, um die kontinuierliche Überwachung des Druckes innerhalb der Kammer zu ermöglichen. Ein Thermoelement wurde an dem Deckel der Kammer montiert und diente als ein Mittel zur Überwachung der Temperatur innerhalb der Kammer und auch als ein Regler für die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur innerhalb der Kammer erforderliche elektrische Energie. Ein Überdruckventil wurde ebenso am Deckel der Kammer vorgesehen, um gegen einen zufälligen Überdruck in der Reaktionskammer zu schützen.
Die Reaktionskammer umfaßte desweiteren einen Ladekorb, um die Testproben zu halten. Der Korb bestand aus einem Edelstahlsieb mit einer Maschenweite von 1/16 Inch (1,6 mm). Der Korb wies einen Durchmesser von 3,5 Inches (8,9 cm) auf und war 4 Inches (10 cm) hoch. Der Korb wurde an einem Stahlring befestigt, um hierdurch dessen Arretierung im oberen Bereich der Kammer zu ermöglichen.
Beispiel 1 zeigt die Wirksamkeit des vorliegenden Verfahrens bezüglich der Inaktivierung gewisser representativer Bakterien, insbesondere von bacillus Stearothermophilus und Mykobakterialtuberkulosis. Diese Krankheitserreger wurden aufgrund ihres hohen Widerstandes gegenüber den meisten herkömmlichen Dekontaminierungs- und Sterilisierungsverfahren ausgewählt. Darüberhinaus wird angenommen, daß diejenigen Bedingungen, die diese Krankheitserreger inaktivieren oder zerstören, auch alle anderen bekannten Krankheitserreger inaktivieren oder unschädlich machen.
Bei den Proben B1 bis B6 wurde ein Testverfahren verwendet, das von Canadian Standards (CAN 3-Z314.3-M79) gefordert wurde als ein Entkeimungstest für alle Dampfentkeimungsverfahren. Gemäß diesem Verfahren ist eine Standardkonzentration des Bacillus Stearothermophilus in nahrungsmittelbasierender Lösung in einem abgedichteten Glas oder Plastikcontainer enthalten. Diese Standardproben weisen einen Bazillenanteil von ungeähr 1,2 x 10&sup5; c.f.u/ml auf. Die die Bazillen enthaltenden Testglasfläschchen wurden hergestellt von Medical Laboratory Systems, 3M Co. , MN. Nach einer 72stündigen Inkubation bei 370 ºC zeigt ein Farbwechsel der nahrungsmittelbasierenden Lösung von rosa zu jeder anderen Farbe die Inaktivierung der vorliegend anwesenden Bazillen.
Bei den Proben M1 bis M6 wurden Mikrobakterien bei einer konzentration von > 1000 col./ml in einer Middlebrook Medienlösung kultiviert. Die kultivierten Lösungen wurden in Glas-Bijou-Flaschen gegeben und mit dem vorliegenden Verfahren behandelt. Nach der Behandlung wurden die Proben auf Anwesenheit von Mikrobakterien durch einen Kulturtest überprüft, wie er in dem Manual of Clinical Microbiology, Ballows A. et al., American Society of Microbiology, Chapter 34 (1991) angegeben ist. Alle Proben (B1 bis B6 und M1 bis M6) wurden in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise behandelt.
Die Reaktionskammer wurde zuerst gründlich gereinigt und mit deionisiertem Wasser ausgewaschen. Die Glasfläschchen mit den Krankheitserregern (d. h. die Proben B1 bis B6 und M1 bis M6) wurden hierauf separat in die oben beschriebene Behandlungsvorrichtung gegeben. Die Glasfläschchen wurden entweder in dem Ladekorb oder auf dem Boden der Reaktionskammer plaziert, wie es in den Tabellen I und II gezeigt ist. Hierauf wurden 50 cc (ml) einer 25%igen Kaliumchloridlösung in Wasser auf den Boden der Reaktionskammer geschüttet. Die Kammer wurde hierauf auf eine Temperatur von 160 ºC aufgeheizt und der Druck in der Kammer wurde bei 90 psi (620 kPa) gehalten. Diese Behandlung wurde 20 Minuten lang durchgeführt. Nach 20 Minuten wurden die Kammer und deren Inhalte auf Raumtemperatur abgekühlt und dem Außendruck angepaßt. Nach der Behandlung wurden die Proben B1 bis B6 im Hinblick auf einen Farbwechsel beobachtet und hierauf 72 Stunden lang bei 37 ºC inkubiert und erneut auf einen Farbwechsel überprüft. Nach der Behandlung wurden die Proben M1 bis M6 21 Tage lang bei 37 ºC inkubiert. Kulturen jeder Probe wurden nach dem 21tägigen Zeitraum entnommen und die Konzentration der Mykobakterien festgestellt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II nachfolgend aufgelistet. Tabelle I Tabelle II
Aus den in den Tabellen I und II dargestellten Ergebnissen kann abgeleitet werden, daß die Behandlung der Proben, die beide Bazillen enthielten, und der Proben, die die Mykobakterien enthielten, mit dem vorliegenden Verfahren zu der Zerstörung der Krankheitserreger auf nicht ermittelbare Werte führten. Die Effektivität des vorliegenden Verfahrens ist eindeutig evident für den Bacillus und beide Mykobakterienarten.
Beispiel 2 beschreibt ein aktuelles Arbeitsbeispiel des vorliegenden Verfahrens. Die Reaktionskammer der Behandlungsvorrichtung wurde zuerst gründlich gereinigt und mit deionisiertem Wasser ausgespült. Hierauf wurden 50 cc (ml) einer 50%igen Kaliumchloridlösung in deionisiertem Wasser auf den Boden der Reaktionskammer geschüttet.
Das Basismaterial, das in jeder der in Tabelle III angegebenen Proben P1 bis P9 spezifiziert ist, wurde zuvor granuliert auf eine Teilchengröße von 0,25 Inches (6,35 mm) in einem ball and jewel-Granulator, der von Sterling Inc. aus Milwaukee, WI hergestellt wurde. Standardmateriallösungen eines Polio-Virus in einer Phosphatpuffersalinenlösung wurde analysiert, um die Konzentration des in den Lösungen anwesenden Polio-Virus (in plaque forming units = Fleckbildungseinheiten / ml) zu bestimmen. Das granulierte Basismaterial wurde hierauf mit einer Polio- Virus-Lösungsmenge geimpft, die geeignet ist, die Konzentration (vor der Behandlung) wie in Tabelle III angedeutet zur Verfügung zu stellen. Überschüssige Flüssigkeit wurde aus dem granulierten Basismaterial abgeführt und das feuchte, geimpfte Basismaterial wurde hierauf in die Reaktionskammer gegeben. Das Material wurde entweder in den Beschickungskorb oder auf den Boden der Kammer wie angegeben plaziert. Die Reaktionskammer wurde hierauf abgedichtet und auf eine Temperatur von 160 ºC aufgeheizt und bei einem Druck von 90 psi (620 kPa) gehalten. Während des gesamten Behandlungszeitraumes wurde die Temperatur innerhalb einer Abweichung von 1 ºC und der Druck innerhalb einer Abweichung von 1 psi (7 kPa) gehalten. Die Proben wurden in dieser Art 20 Minuten lang behandelt.
Am Ende der 20 Minuten wurden die Kammer und das Material auf Raumtemperatur abgekühlt und der Behälter auf Umgebungsdruck gebracht. Nach dem Abkühlen wurde die vorhandene Restflüssigkeit und das behandelte feste Material aus der Reaktionskammer entfernt und getrennt. Das feste Material wurde hierauf in einer minimalen Menge einer Phosphatpufferlösung gewaschen. Die gewaschene Lösung wurde anschließend mit der zuvor entnommenen Restflüssigkeit kombiniert.
Die kombinierte Flüssigkeit jeder Probe wurde hierauf getestet durch das Standardverfahren zur Ermittlung infizierter Einheiten, welches ein Standardtest für Viruse dieser Art ist. Das volle Verfahren ist detailliert im Manual of Basic Virological Techniques, G.C. Rovozo and C.M Burke, Prentice-Hall, Seiten 64 - 93 (1973) angegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt.
* Probe P1 diente zur Kontrolle ** Tetrapak Verpackungen.
Wie aus den Ergebnissen aus Tabelle ersehen werden kann, führt die Behandlung des granulierten, mit dem Polio Virus unschädlich gemachten Abfallmaterials zu der Zerstörung des Virus auf zumindest nicht ermittelbare Werte.
Die vorliegende Erfindung kann auch in anderen Formen durchgeführt werden, ohne sich vom Erfindungsgedanken oder wesentlichen Merkmalen hiervon zu entfernen und demgemäß sollte als Indikator für den Schutzumfang eher Bezug genommen werden auf die beigefügten Ansprüche als auf die vorgenannte Beschreibung.

Claims

1 Verfahren zur Verarbeitung von Abfallmaterial, das krankheitserregende Mikroorganismen enthält, bestehend aus:

Granulieren des Abfallmaterials;

Behandeln des granulierten Abfallmaterials durch Aufheizen auf eine Temperatur von ungefähr 1600 bis 200º C bei einem Druck von ungefähr 620 bis 1.558 kPa (ungefähr 90 bis 226 psi) in einer Atmosphäre, die einen gelösten Stoff mit einer Konzentration enthält, die sich von derjenigen unterscheidet, die bekanntermaßen in den krankheitserregenden Mikroorganismen auftritt, wobei die Atmosphäre aus einer flüssigen Salzlösung erzeugt wird, die ein Lösungsmittel und einen gelösten Stoff umfaßt, für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um die Menge der krankheitserregenden Mikroorganismen in dem besagten Material wesentlich zu reduzieren oder vollständig zu eliminieren; und

Separieren des behandelten Abfallmaterials von jeder etwaig vorhandenen flüssigen Phase.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei die Atmosphäre erzeugt wird aus einer flüssigen Salzlösung, die hinsichtlich der krankheitserregenden Mikroorganismen nicht isotonisch ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das Abfallmaterial in Partikel granuliert wird, die eine Partikelgröße von ungefähr 1,59 bis 6,35 mm (ungefähr 0,0625 bis 0,25 Inches) aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

wobei das Abfallmaterial in Partikel granuliert wird mit einer Partikelgröße von ungefähr 1,59 bis 3,18 mm (ungefähr 0,0625 bis 0,125 inches).

5. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das granulierte Abfallmaterial auf eine Temperatur von ungefähr 170º bis 180º C aufgewärmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das granulierte Abfallmaterial bei einem Druck von ungefähr 793 bis 1.007 kPa (ungefähr 115 bis 146 psi) behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das Material für eine Zeitdauer von ungefähr 20 bis 60 Minuten behandelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

wobei das Material für eine Zeitdauer von ungefähr 30 Minuten aufgewärmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2,

wobei die Flüssigsalzlösung ein Salz umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche sich aus Chlorid-, Sulfat-, Phosphat-, Nitrat- und Carbonatsalzen aus Kalium, Natrium, Amonium, Magnesium und Kalzium zusammensetzt.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

wobei das Salz Chiorkalium ist.

11. Verfahren nach Anspruch 2,

wobei die flüssige Salzlösung eine Salzkonzentration von ungefähr 20 bis 30 Gew.-% aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

wobei die flüssige Salzlösung eine Salzkonzentration von ungefähr 25 Gew.-% aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei die Atmosphäre eine Konzentration des gelösten Stoffes von ungefähr 1 bis 7 % aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 13,

wobei die Atmosphäre eine Konzentration des gelösten Stoffes von ungefähr 5 % aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das Separieren des verarbeiteten Materials ein Zentrifugieren umfaßt.

16. Verfahren nach Anspruch 1,

das darüber hinaus das Dehydrieren des separierten behandelten Abfalls umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei das behandelte Abfallmaterial als ein industrielles Verbundausgangsmaterial und die flüssige Phase als ein flüssiger Dünger nutzbar ist.

18. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei die flüssige Salzlösung eine wäßrige Lesung ist.